Minyak tinggi: komposisi, produksi, aplikasi

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Terakhir diubah: 2023-12-17 10:31

Minyak tinggi diproduksi oleh kraft pulping. Asam lemak, yang diperoleh dari minyak mentah, banyak digunakan: produksi sabun, bahan cat, resin epoksi, perekat, digunakan sebagai aditif dalam pembuatan berbagai bahan (karet, beton, kertas dan lain-lain).

Deskripsi

Minyak tinggi (sulfat) adalah cairan campuran senyawa organik (terutama asam lemak dan resin yang lebih tinggi), yang memiliki warna gelap dan bau yang menyengat.

Bahan memiliki sifat fisik dan kimia sebagai berikut:

• viskositas (pada t=40°С) – dari 410 hingga 1660 cSt;
• densitas pada +20 °С – 994-1001 kg/m3;
• kapasitas panas - dari 1,6 hingga 4,1 kJ/(kg K);
• bilangan asam – 158-163;
• titik nyala - 221 °C;
• suhu penyalaan otomatis - 304-311 °С;
• konduktivitas termal pada suhu normal – 0,13-0,15 W/(m K).

Sifat minyak tinggi (titik pemadatan, viskositas) ditingkatkan dengan menambahkan aditif dari resin fenol-formaldehida, alkohol dan lain-lainkoneksi.

Kerapatan, kadar asam resin, bilangan asam dan bilangan penyabunan tergantung pada komposisi kayu mentah (dalam urutan penurunan nilai indikator ini):

• tumbuhan runjung;
• campuran kayu lunak dan kayu keras;
• kayu keras.

Garam dari asam minyak tinggi disebut tallate.

Terima

Pembuburan sulfat dilakukan dengan mengolah serpihan kayu dengan larutan natrium hidroksida dan natrium sulfida berair. Saat ini, teknologi ini adalah salah satu yang terdepan dalam produksi pulp. Di bawah aksi reagen di atas, resin dan asam lemak disabunkan. Mereka berubah menjadi minuman keras hitam, yang merupakan sabun sulfat. Yang terakhir ini sepenuhnya digunakan untuk pengolahan menjadi minyak tinggi.

Penguapan minuman keras menyebabkan pemisahan sebagian kecil kepadatan rendah, yang mengapung ke permukaan. Rendemen zat tersebut berada pada kisaran 100-140 kg per ton bahan baku. Minyak mentah tinggi diproduksi dengan 2 metode:

1. Berkala. Sabun sulfat dipompa ke dalam reaktor di mana ia terkena larutan 30% H₂SO. Proses dekomposisi berlangsung 2-3 jam, kemudian jumlah waktu yang sama campuran mengendap langsung di reaktor. Cairan ini bertingkat menjadi 3 lapisan, lapisan atas termasuk minyak. Ini dipompa keluar untuk pencucian dan pengeringan lebih lanjut.
2. Berkelanjutan. Pertama, sabun dicuci dengan larutan alkali, kemudian melewati homogenizer dan disaring dari pengotor mekanis. Pencampuran dengan H₂SO dilakukan secara terus menerus di dalam pompa. Pemisahan menjadi pecahan terjadi di separator, dari mana semua komponen dengan cepat dipindahkan ke tangki.

Jumlah minyak tall yang dihasilkan tergantung pada beberapa parameter. Ini adalah:

• komposisi bahan sumber;
• kelembaban sabun sulfat;
• kualitas cuciannya;
• pemisahan fraksi dengan hati-hati (fraksi tengah, yang terdiri dari lignin, dapat menyerap hingga 50% minyak);
• teknologi dekomposisi.

Komposisi

Faktor utama berikut mempengaruhi komposisi kimia minyak:

• jenis kayu dan jenisnya;
• waktu dalam setahun di mana bahan mentah dipanen;
• durasi dan cara penyimpanan kayu;
• kondisi proses.

Minyak tinggi mengandung zat berikut:

• resin, atau damar, asam (palustral, abietic, neoabietic, dihydro- dan tetrahydroabietic) - 40-45%;
• asam lemak tak jenuh (oleat, stearat, linolenat, linoleat, palmitat) - 40%;
• zat yang tidak dapat disabunkan (alifatik, hidrokarbon diterpen, stearin, pitosterol, alkohol, dan lainnya) – 12%;
• asam hidroksikarboksilat - sekitar 5%.

Pembersihan tanpa penyulingan

Komponen individual dari minyak tall memiliki nilai praktis terbesar. Pemisahan asam lemak dan konstituen lainnya dilakukan dengan beberapa cara:

• menggunakanpelarut dan campurannya (propana cair, furfural, alkohol diaseton, hidrokarbon bensin, dan lain-lain);
• bereaksi dengan urea;
• dekarboksilasi (jika hanya asam lemak yang perlu diisolasi);

Distilasi

Dalam kondisi industri, fraksinasi dilakukan menggunakan teknologi dua tahap:

1. Distilasi. Saat dipanaskan hingga 200 ° C, zat yang mudah menguap disuling dari minyak tinggi.
2. Rektifikasi (pemisahan campuran karena pertukaran massa dan panas dengan uap).

Cara lain untuk memodifikasi minyak adalah oligomerisasi, yang menghasilkan dimer asam lemak. Di pabrik teknologi di AS, proses ini dilakukan pada suhu 230-250 ° C, di bawah tekanan dan dengan adanya katalis - montmorillonit. Di Rusia, oligomerisasi dilakukan dengan metode autoksidasi. Minyak tinggi dipanaskan hingga 195 ° C, sambil terus mengalirkan udara melaluinya.

Aplikasi

Setelah distilasi dan rektifikasi, diperoleh beberapa jenis senyawa organik yang banyak digunakan:

• Asam lemak minyak tinggi hingga 97% murni (industri cat dan percetakan).
• Tall rosin (produksi kertas dan sabun, pembuatan perekat untuk karton dan kertas, industri kabel).
• Sulingan minyak tinggi (pembuatan sabun, produksi pernis, resin, cat, pengemulsi, linoleum; regenerasi karet, pengenalan sebagai pengikat ke dalam pengecoran pasir-tanah liatformulir).
• Tinggi tinggi (produksi aspal, papan serat).

Minyak dalam bentuk mentah dan tidak disuling digunakan untuk tujuan berikut:

• Impregnasi Fibreboard untuk pengerasan dan hidrofobisasi;
• aditif dalam produksi mineral dan wol kaca (peningkatan sifat kekuatan dalam kondisi kelembaban tinggi);
• Pembuatan agen flotasi-agen pembusa;
• pelembut karet;
• produksi resin dan cat dan pernis (cat, pernis), plasticizer;
• pelumas dan pelumas untuk pengolahan tekstil;
• tambahan aspal untuk meningkatkan sifat perekatnya.

Tallates digunakan dalam pembuatan zat berikut:

• cat minyak dan pernis (bahan tambahan untuk mempercepat pengeringan);
• katalisator untuk reaksi kimia;
• insektisida;
• bahan pembasah;
• pengeras aspal dan lilin;
• kertas lilin untuk perlindungan korosi.

Minyak tinggi juga mengandung jumlah sterol yang tinggi (hingga 3%) dibandingkan dengan minyak nabati lainnya. Zat-zat ini secara biologis aktif dan menjanjikan untuk digunakan dalam pengobatan, tata rias dan industri makanan.